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为解决沿海侵蚀环境下装配式节段桥墩钢筋易锈蚀以及强震后桥梁墩柱残余位移大的问题,提出一种配置不锈钢筋和无黏结预应力GFRP筋的混合配筋预制节段拼装混凝土桥墩.通过拟静力试验揭示了混合配筋桥墩的破坏模式,分析了桥墩的滞回性能、承载力、耗能、残余位移、预应力变化、刚度退化、钢筋应变和接缝开口等抗震性能参数,并与有黏结无初始预应力GFRP筋的混合配筋节段拼装桥墩抗震性能进行了对比分析.研究结果表明:对无黏结GFRP筋施加50％墩顶竖向重力的预紧力,试件残余位移可减小近40％,但峰值承载力降低了 20％左右;增加GFRP筋的配筋率,同时减小不锈钢筋的配筋率,试件残余位移可减小38％,承载力减小10％;墩顶竖向轴压比即P-△效应对墩底最大弯矩的影响更明显.合理设计无黏结预应力GFRP筋的初始张拉力和配筋率,同时考虑GFRP筋的极限拉伸应变影响,可使桥墩具有与有黏结预应力GFRP筋桥墩的水平承载力基本一致,但可大幅降低预制节段墩柱的残余位移.

Keyword ：

预制节段桥墩 抗震性能 不锈钢筋 混合配筋 桥梁工程 预应力GFRP筋

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螺栓连接的完整性维护仍然是一个面临众多挑战的问题,特别是在遭受外部干扰(如振动)时,连接界面表面可能会发生大面积或局部的滑移.这种滑移现象会加剧界面间的相对运动,导致预紧力水平下降,也就是螺栓连接的松动.在过去的10年中,诸如振动法、导波法和机电阻抗法等检测方法已逐渐应用于检测螺栓连接的松动.伴随着计算能力的显著提升,机器学习算法包括神经网络和支持向量机已被开发出来,用于进一步提升螺栓松动检测方法的准确性.这些方法的融合为螺栓连接的实时健康监测提供了新的途径.该文综述了基于声弹性效应、振动、导波和机电阻抗的方法,以及基于机器学习算法的信号分析方法在螺栓连接松动检测和监测领域的应用,旨在展示近年来该领域的研究进展.

Keyword ：

螺栓松动 信号分析 结构健康监测 螺栓连接 机器学习 无损检测

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准确计算重复使用飞行器与发动机之间分布式连接结构的振动特性及疲劳寿命是确保航天运输系统安全运行的前提和基础。以分布式连接结构为研究对象，用实验验证了有限元仿真方法的可行性，从时域和频域探究了分布式连接结构的振动特性，计算了不同工况下分布式连接结构的疲劳寿命。研究结果表明，连接结构滞回曲线的有限元结果与实验结果吻合较好；在不同激励频率的循环载荷作用下，连接螺栓发生应力增长或应力衰减，出现疲劳效应；分布式连接结构在第1、第5阶固有频率处激发较大的响应；降低激励幅度能够极大延长连接结构疲劳寿命，增大螺栓预紧力也能够延长疲劳寿命，但增大激励频率只能够稍微缩短时间寿命，周期寿命仍在同一量级上；引入热和蠕变影响之后，分布式连接结构最多只能承受5次热循环载荷。

Keyword ：

分布式连接结构 疲劳寿命 重复使用飞行器 振动特性

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创新全装配式大跨度预应力钢结构体系是其智能建造的基础,构建了预应力-高强度螺栓连接节点,研究了关键参数对节点性能的影响规律.采用ABAQUS有限元软件建立节点有限元模型,通过将试验结果与节点抗弯性能数值模拟结果进行对比分析,验证了节点模型的准确性与可靠性.在此基础上,设计54组节点算例对影响节点抗拉/压性能的各因素开展了参数化分析,提出了节点抗拉/压设计方法.结果表明:增加圆盘厚度可显著提高节点的抗拉/压性能;降低开孔角钢厚度可适当提高节点抗拉屈服荷载,但降低了节点抗压极限荷载;节点抗拉/压极限荷载均随开孔十字板厚度增加而提高;套筒高度变化对节点抗拉/压性能影响均较小;增加初始预紧力可提高节点初始抗拉刚度,但降低了其初始抗压刚度.

Keyword ：

抗拉性能 预应力-高强度螺栓连接节点 抗压性能 参数分析 全装配空间钢结构 节点设计

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本发明公开了一种摩擦系数诱导的栓接结合部连接力学行为多性态定量评估方法，包括：基于精细化仿真解算的横向受载栓接结合部应力分布状态分析；基础接触面摩擦系数水平的滑移接触面判别方法；提取横向载荷作用下预紧力及螺帽‑被连接件‑螺母接触面和螺纹啮合表面滑移瞬时的临界摩擦力；计算横向载荷、位移响应、螺栓预紧力和接触面摩擦力结合的滑移瞬时横向载荷阈值；辨识粘滞、螺帽局部‑完全滑移、承压面局部‑完全滑移、螺纹滑移和剪切变形等滑移状态，并建立表征栓接结合部连接力学行为的多性态评估模型。本发明采取相应措施控制其所承受的外部载荷或改变接触面摩擦特性，避免可能出现的退化和失效。

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本发明公开了一种螺纹紧固件预紧力精准控制方法，该方法基于螺纹紧固件拧紧和松动过程中的扭矩差计算紧固时得到的预紧力大小，并通过角度控制避免了重复拧紧过程中摩擦系数导致扭矩控制造成的偏差。该方法主要包括以下步骤：确定初始拧紧扭矩，并将螺纹紧固件拧紧至初始扭矩；将紧固件松动一定的角度，并记录松动过程的最大扭矩，根据拧紧扭矩和松动扭矩差值计算预紧力；若计算预紧符合要求，通过控制拧紧角度把螺纹紧固件拧紧至原来的位置；若计算预紧力是不符合要求，根据计算结果修正初始拧紧扭矩，并重复以上步骤，直到计算预紧力符合要求。该方法可以更加精确地控制螺纹紧固件的预紧力，提高螺纹连接结构的可靠性，并且可操作性强，方便实施，易于在工程中实现和推广。

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本发明公开了一种虑及交互刚度与残余预紧力关系的导轨螺栓装配工艺优化方法，首先基于导轨压应力锥形分布假设，构建了不同间距下的导轨螺栓交互刚度函数模型。建立了螺栓连接结构的刚度模型，推导出了螺栓预紧力变化量与交互刚度值间的映射关系，理论分析得到已预紧螺栓的预紧力变化量与后续螺栓装配间距呈负相关关系。其次建立了某立式加工中心横梁的有限元模型，通过多载荷步仿真分析验证了理论分析结果。最后对横梁导轨螺栓的装配工艺进行了优化，采用标准偏差与均值的综合评价方法，新工艺下的螺栓残余预紧力离散性降低，一致性提高。

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本发明公开了一种基于螺栓预紧力离散度的导轨装配变形表征方法，主要步骤包括：首先，假设螺栓和导轨满足弹性力学理论，其变形为弹性变形。其次，根据弹性交互作用理论，分析安装完成后螺栓预紧力的分布状态。然后，在该分布状态的基础上引入弹性交互刚度，分析导轨上表面各个节点的变形，从而建立螺栓预紧力离散度与导轨装配变形离散度的关系。最后，通过有限元仿真和理论计算得到螺栓预紧力与导轨装配变形的数据，对其正相关的关系进行表征。本发明属于机床装配精度领域，通过控制在装配完成后螺栓预紧力的分布状态，对导轨变形的均匀程度进行修正，提高装配精度，解决导轨装配周期长，成本高的技术问题。

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本发明公开了一种基于变分模态分解的螺栓松动全周期声发射监测方法，涉及无损检测技术领域，包括：采集若干等级预紧力下螺栓连接界面的声发射信号；对声发射信号进行变分模态预分解，利用分解模态能量差异率确定最佳分解层数；基于确定的最佳分解层数，对所有声发射信号进行变分模态分解，获得若干本征模态函数；通过计算每个本征模态函数的能量值，建立每个本征模态函数的能量值与不同等级预紧力的变化关系，筛选出与预紧力变化最为敏感的特征模态；建立筛选出的特征模态能量与预紧力的映射关系，获得松动变化曲线，根据松动变化曲线将螺栓松动过程划分为不同阶段，实现对螺栓松动全周期的定量监测。本发明提升了螺栓连接结构的安全性和可靠性。

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本发明公开了一种动态性能匹配的电主轴预紧力适应性研究方法，包括以下步骤：步骤一、数据建模模块通过结构数据单元、运行数据单元采集主轴数据集，分析建模单元建立电主轴孪生模型FM；步骤二、工况仿真模块将电主轴孪生模型FM在多种仿真工况下进行研究，再通过应力分析单元计算出弹性变形数据组Txbx；步骤三、发热分析单元和载荷分析单元分别根据弹性变形数据组Txbx，计算出发热曲线Frqx和运行机理Yxjl；步骤四、性能实验模块根据发热曲线Frqx和运行机理Yxjl进一步分析出电主轴预紧力区间，输出电主轴预紧力主动控制策略。

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